Một số vấn đề khi sử dụng phương pháp ghép lớp để phân tích ứng suất trong đập bê tông trọng lực theo quá trình xây dựng - ThS. Đỗ Văn Lượng

Đập bê tông trọng lực thường được xây dựng theo từng lớp. Do đó tuổi của các lớp sẽ khác nhau đẫn đến môđun đàn hồi, độ từ biến và nhiệt độ trong các lớp khác nhau cũng khác nhau. Như vậy là trường ứng suất trong thân đập cũng bị ảnh hưởng bởi quá trình xây dựng. Tham khảo nội dung bài viết Một số vấn đề khi sử dụng phương pháp ghép lớp để phân tích ứng suất trong đập bê tông trọng lực theo quá trình xây dựng để nắm bắt thông tin chi tiết.

MỘT SỐ VẤN ĐỀ KHI SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GHÉP LỚP ĐỂ PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT TRONG ĐẬP BÊ TƠNG TRỌNG LỰC THEO QUÁ TRÌNH XÂY DỰNG Th.S Đỗ Văn Lượng Bộ môn Thi công – Đại học Thủy Lợi TĨM TẮT Đập bê tơng trọng lực thường xây dựng theo lớp Do tuổi lớp khác đẫn đến môđun đàn hồi, độ từ biến nhiệt độ lớp khác khác Như trường ứng suất thân đập bị ảnh hưởng trình xây dựng Để phản ánh trình xây dựng ứng suất đập thường tính tốn theo lớp Điều thật khó khăn, đập bê tơng cao thường có khoảng 100÷150 lớp Một phương pháp – Phương pháp ghép lớp giới thiệu báo Đập chia thành vài vùng: phần phía đập, ứng suất tính tốn theo lớp, phần phía vài lớp kết hợp thành lớp Kết số lớp đập giảm xuống khoảng10÷15 lớp, việc tính tốn đơn giản đáng kể mà kết tính tốn đảm bảo yêu cầu 1- GIỚI THIỆU CHUNG Trong trình xây dựng đập nhiệt độ, trọng lượng bê tơng, hình dạng kết cấu đập liên tục thay đổi có phận đập chịu áp lực nước Vì q trình xây dựng có ảnh hưởng lớn tới phân bố ứng suất đập bê tông cao Hiện nay, thường dùng phương pháp Phần tử hữu hạn để phân tích trạng thái ứng suất đập bê tông cao theo trình xây dựng Khi thi cơng đập theo lớp (phân khoảnh kiểu hình trụ) tuổi bê tơng lớp khác dẫn đến môđun đàn hồi, độ từ biến bê tông lớp đập khác Đối với đập bê tông thơng thường cao 150m, có khoảng 100 lớp chiều dày lớp 1,5m Đối với đập bê tơng đầm lăn với chiều cao 100m, có 200 lớp lớp dày 0,5m Hơn nữa, số gia thời gian cần thiết để tính tốn diễn biến nhiệt độ ứng suất phương pháp phần tử hữu hạn từ 1000 ÷ 2000 thời đoạn, để bao trùm tồn thời kỳ thi cơng Vì vậy, gặp nhiều khó khăn để tính tốn nhiệt độ ứng suất đập bê tông cao với 100 lớp FEM, đặc biệt tốn khơng gian Phương pháp ghép lớp trình bày Trong phần phía đập (vùng bê tơng đổ), nhiệt độ ứng suất tính tốn theo lớp Ở phần phía đập (vùng bê tông cũ), môđun đàn hồi độ từ biến lớp bê tơng khác gần nên vài lớp kết hợp thành lớp Kết số lớp đập giảm từ 100 xuống 10 lớp, việc tính tốn FEM đơn giản nhiều Nh- vy, tuỉi cđa lớp ghép cần phải đ-c xem xét qua bin giới hạn ca mô duyn đàn hi, đ t bin s thăng nhit bê tông 2- KHI CÁC LỚP KẾT HỢP CẦN XÉT ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI CỦA MÔĐUN ĐÀN HỒI (E) VỚI TUỔI CỦA BÊ TÔNG E( j )  E(i ) E(i ) Trong :  1 i : Tuổi lớp bê tông thứ i j : Tuổi lớp bê tông thứ j (1) E() môđun đàn hồi Ở đây, 1 coi có liên quan đến biến đổi môđun đàn hồi Nếu lớp thứ i thứ j kết hợp thành lớp giá trị trung bình mơđun đàn hồi chọn biến đổi mơđun đàn hồi khơng lớn 1/2 Từ (1) ta có : E(τ j )  (1 ε1 )E(τi ) (2) E() biểu diễn : E() = E0 f() (3) Trong E0 mơđun đàn hồi cuối , thay vào cơng thức (2), ta có : f(j)  (1+1)f(i) (4) Từ nhiều kết thực nghiệm người ta xác định f() theo hai cơng thức (cơng thức số mũ hồn chỉnh cơng thức hyperbolic), cơng thức đầu phù hợp với bê tơng thường cơng thức sau phù hợp với bê tông RCC 2-1 Công thức số mũ: f    exp(aτb )   eaτ b (5) Trong a b số xác định thực nghiệm Đối với bê tông thường: a=0,4; b=0,34 Thay (5) vào (4) nhận công thức :   b  b τ j1   In 1 ε1 eaτi  ε1   a  (6) E()